PID algoritmi (STM32F4) yordamida shahar motorining tezligini boshqarish: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

hammaga salom, Bu boshqa loyiha bilan tahir ul haq. Bu safar MC sifatida STM32F407. Bu yarim yillik loyihaning oxiri. Umid qilamanki, sizga yoqadi.

Bu juda ko'p tushuncha va nazariyani talab qiladi, shuning uchun biz birinchi navbatda unga kiramiz.

Kompyuterlarning paydo bo'lishi va jarayonlarning sanoatlashuvi bilan, insoniyat tarixi davomida, har doim jarayonlarni yangilash va eng muhimi, ularni avtomatlar yordamida boshqarish usullarini ishlab chiqish bo'yicha tadqiqotlar olib borilgan. Maqsad shuki, bu jarayonlarda odamlarning ishtirokini kamaytirish va bu jarayonlardagi xatoni kamaytirish. Shunday qilib, "Boshqaruv tizimi muhandisligi" sohasi rivojlandi.

Boshqaruv tizimi muhandisligi jarayonning ishlashini nazorat qilish yoki qo'lda yoki avtomatik bo'ladigan doimiy va afzal ko'rilgan muhitni saqlash uchun turli usullardan foydalangan holda aniqlanishi mumkin. Oddiy misol xonadagi haroratni nazorat qilish bo'lishi mumkin.

Qo'lda boshqarish deganda, mavjud sharoitlarni tekshiruvchi (sensori), uni kerakli qiymat (ishlov berish) bilan solishtiradigan va kerakli qiymatni (aktuator) olish uchun tegishli choralarni ko'radigan odamning borligi tushuniladi

Bu usulning muammosi shundaki, u juda ishonchli emas, chunki odam o'z ishida xato yoki beparvolikka moyil bo'ladi. Yana bir muammo shundaki, aktuator tomonidan boshlangan jarayon tezligi har doim ham bir xil emas, ya'ni ba'zida u talab qilinganidan tezroq sodir bo'lishi mumkin yoki ba'zida sekin bo'lishi mumkin. Bu muammoning echimi tizimni boshqarish uchun mikrokontrollerdan foydalanish edi. Mikrokontroller jarayonni boshqarish uchun dasturlashtirilgan, spetsifikatsiyalarga muvofiq, zanjirga ulangan (keyinroq muhokama qilinadi), kerakli qiymat yoki shartlar bilan ta'minlangan va shu orqali kerakli qiymatni saqlab turish jarayonini boshqaradi. Bu jarayonning afzalligi shundaki, bu jarayonga inson aralashuvi talab qilinmaydi. Bundan tashqari, jarayonning tezligi bir xil.

Davom etishdan oldin, turli terminologiyalarni aniqlash juda muhim:

• Fikr -mulohazalarni boshqarish: Bu tizimda ma'lum vaqtdagi kirish bir yoki bir nechta o'zgaruvchiga, shu jumladan tizimning chiqishiga bog'liq.

• Salbiy teskari aloqa: bu tizimda ma'lumotnoma va kirish 180 daraja teskari aloqa bo'lgani uchun mos yozuvlar (kirish) va xato chiqariladi.

• Ijobiy teskari aloqa: bu tizimda, teskari aloqa va kirish bosqichda bo'lgani uchun mos yozuvlar (kirish) va xato qo'shiladi.

• Xato signali: kerakli chiqish va haqiqiy chiqish o'rtasidagi farq.

• Sensor: sxemadagi ma'lum miqdorni aniqlash uchun ishlatiladigan qurilma. Odatda u chiqishda yoki biz o'lchashni xohlagan joyga joylashtiriladi.

• Protsessor: Boshqaruv tizimining dasturlashtirilgan algoritm asosida ishlov berishni bajaradigan qismi. U ba'zi kirishni oladi va ba'zi chiqimlarni ishlab chiqaradi.

• Aktuator: Boshqarish tizimida, aktuator mikrokontroller tomonidan ishlab chiqarilgan signalga asoslangan holda chiqish effektini berish uchun tadbirni o'tkazish uchun ishlatiladi.

• Yopiq halqa tizimi: bir yoki bir nechta teskari aloqa davrlari mavjud bo'lgan tizim.

• Ochiq halqa tizimi: teskari aloqa uzuklari bo'lmagan tizim.

• Rise Time: chiqishning signal amplitudasining 10 foizidan 90 foizigacha ko'tarilish vaqti.

• Kuz vaqti: ishlab chiqarishning amplitudaning 90 foizidan 10 foizigacha pasayishi.

• Peak Overshoot: Peak Overshoot - bu mahsulotning barqaror holat qiymatidan oshib ketadigan miqdori (odatda tizimning vaqtinchalik javobi paytida).

• O'rnatish vaqti: chiqishning barqaror holatiga yetishi uchun sarflangan vaqt.

• Barqaror holat xatosi: Tizim barqaror holatga kelgandan so'ng, haqiqiy chiqish va kerakli chiqish o'rtasidagi farq.